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O aumento das preocupações com o meio ambiente tem trazido à indústria de tratamento de superfícies novos desafios quanto ao desenvolvimento de revestimentos com maior desempenho quanto à resistência à corrosão, observando a redução do impacto ambiental. O aço galvanizado é um material bastante usado na indústria devido ao seu preço atrativo e as suas propriedades mecânicas. Contudo, por limitações legais, o aço galvanizado não pode mais continuar a ser revestido com Cr6+ para aumentar a resistência a corrosão do Zn, sendo necessário o emprego de novos revestimentos protetores. Dentre os revestimentos propostos para substituição do Cr6+, encontram-se os revestimentos de conversão de outros metais e os revestimentos a base de ácidos carboxílicos. Neste contexto, o objetivo do trabalho é avaliar o desempenho com respeito à corrosão da dupla camada composta de um filme de conversão a base de Zr e outro filme a base de ácidos carboxílicos com propriedades hidrofóbicas, visando o aumento da resistência à corrosão sobre o aço galvanizado. Um segundo objetivo do trabalho é a avaliação do mecanismo de deposição do filme de conversão. Os filmes foram obtidos empregando-se o método de dip-coating. As amostras de aço galvanizado foram caracterizadas quanto a sua composição via espectroscopia de raios-X por dispersão em energia, a espessura do Zn via medidor de espessura por campo magnético e metalografia transversal da camada. A camada de conversão foi caracterizada quanto à estrutura utilizando as análises de difração de raio-X, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X. A sua formação foi caracterizada pelo monitoramento do potencial de circuito aberto e pH durante o processo de formação do filme. Sobre as amostras revestidas com camada de conversão e hidrofóbica, os ensaios de polarização potenciostática e espectroscopia de impedância eletroquímica foram utilizados para analisar o comportamento eletroquímico contra a corrosão. Avaliou-se também a molhabilidade dos filmes pelo método da gota séssil com o passar do tempo em câmara UV, além da avaliação da corrosão superficial em câmara úmida e névoa salina. Os resultados mostraram que a estrutura multicamada apresenta resultados benéficos na proteção a corrosão. A presença do íon Zn na solução proveniente da oxidação do aço galvanizado mostrou-se um parâmetro importante a ser monitorado. Além disso, o estudo apresenta ferramentas poderosas para o desenvolvimento do banho de conversão. Concerns about environmental have produced the surface treatment industry new challenges in developing coatings with improved corrosion resistance performance and reducing environmental impact. Galvanized steel is a widely used material in the industry due to its attractive price and its mechanical properties. However, galvanized steel can no longer be coated with Cr6+ to increase the corrosion resistance of Zn due to legal limitations consequently new protective coatings are required. Conversion coatings of other metals and coatings based on carboxylic acids are among the coatings proposed to replace Cr6+. In this context, the objective of the work is to evaluate the double composite layer of a Zr-based conversion coating film and another film based on carboxylic acids with hydrophobic properties aiming at increasing the corrosion resistance of the galvanized steel. A second objective of the work is to evaluate the deposition mechanism of the film conversion. The films were obtained using the dip-coating method. Galvanized steel samples were characterized by energy-dispersive X-ray spectroscopy, Zn thickness by magnetic field thickness meter and cross-section metallography. The conversion coating was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. Its formation was characterized by the monitoring of open circuit potential and pH during the film forming process. The samples coated with a conversion coating and hydrophobic coating were used to analyze the electrochemical behavior against corrosion the potentiostatic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. It was also evaluated the wettability of the films by the sessile drop method with time in a UV chamber, besides the evaluation of surface corrosion in wet chamber and saline mist. The results showed that the bonding of the coatings presents beneficial results in corrosion protection. The Zn ion presence in the solution from the galvanized oxidation showed an important parameter to be monitored. In addition, the study presents powerful tools for the development of the conversion bath.

Ligas de alumínio da série 7XXX (Al-Zn-Mg) apresentam elevada resistência mecânica e baixo peso, propriedades solicitadas pela indústria aeronáutica. Seu melhor desempenho mecânico se deve ao endurecimento por precipitação, obtido por tratamento térmico. A partir desse processo são formadas partículas de segunda fase, responsáveis, muitas vezes, por uma maior suscetibilidade à corrosão localizada. Um dos métodos mais utilizados para a proteção contra corrosão de ligas de alumínio consiste em anodização, através do qual um filme de óxido poroso é produzido eletroliticamente. Para aumentar a proteção à corrosão, os poros da camada de óxido são muitas vezes selados em água fervente por um determinado tempo, o que implica um gasto de energia. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de proteção à liga AA7075-T6 composto por dois diferentes revestimentos de conversão: anodização em ácido tartárico-sulfúrico e pós-tratamento com ácido hexafluorozircônico (H2ZrF6), por imersão à temperatura ambiente. Quando aplicado diretamente a ligas de alumínio, o desempenho do revestimento de conversão à base de ácido hexafluorozircônico é influenciado por alguns parâmetros, tais como o pH e a concentração da solução de imersão. Portanto, no presente trabalho foram estudadas diferentes condições de soluções de H2ZrF6 para o pós-tratamento da liga AA7075-T6 anodizada. As amostras foram comparadas a amostras hidrotermicamente seladas e não seladas. As caracterizações morfológica e química das amostras foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS). A resistência à corrosão foi estudada por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) em NaCl 0,5 M e montagem de circuitos elétricos equivalentes para os sistemas de proteção que apresentaram melhor desempenho anticorrosivo. Análises de ângulo de contato foramrealizadas para avaliar a molhabilidade das superfícies. As áreas expostas a soluções de NaCl 0,5 M durante 24 dias e NaCl 0,1 M durante 42 dias foram comparadas macroscopicamente. O revestimento de óxido de Zr nanométrico foi efetivamente depositado sobre a camada anodizada da liga, apresentando maiores concentrações sobre e ao redor de partículas intermetálicas. As propriedades superficiais da camada anodizada foram modificadas pelo óxido de Zr nanométrico, resultando em uma superfície hidrofóbica. As amostras pós-tratadas com H2ZrF6 em uma concentração de 1% e pH 3,5 apresentaram resistência à corrosão equiparável às seladas hidrotermicamente e ainda mais duradoura. Portanto, a camada de óxido de Zr nanométrico depositada sobre a liga AA7075-T6 anodizada em ácido tartárico-sulfúrico se mostrou uma alternativa de pós-tratamento de maior resistência à corrosão por longos tempos de imersão em relação à selagem hidrotérmica. Aluminum alloys from 7XXX series (Al-Zn-Mg) show high mechanical resistance and low weight, both required properties for aircraft industry. Its better mechanical performance is due to hardening by precipitation, commonly named ageing, obtained by heat treatment. Through this process second phase particles are formed, which are also responsible for an increase in localized corrosion susceptibility One of the most used methods for corrosion protection of aluminum alloys consists in anodizing, through which a porous oxide film is produced electrolytically. In order to increase corrosion protection, the pores of the oxide layer are often sealed in boiling water for a certain time, which implies an energy spending. In this work, a protection system for AA7075-T6 alloy was developed, consisting of two different conversion coatings: anodizing in tertaric-sulphuric acid and a post-treatment in hexafluorozirconic acid (H2ZrF6), by immersion at room temperature. When applied directly on aluminum alloys, the anticorrosive performance of conversion coating based in hexafluorozirconic acid can be influenced by some parameters, such as pH and concentration of immersion solution. Therefore, in the present work, different concentration and pH conditions of H2ZrF6 solutions on anodized AA7075-T6 alloy were studied. The samples were compared to hydrothermally sealed and unsealed samples. Morphological and chemical characterization were performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), respectively. Corrosion resistance was studied by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in NaCl 0,5 M and fitting of equivalent electrical circuits for the protection systems that showed better anticorrosive performance. Contact angle analyses were performed to evaluate the wettability of the surfaces. Areas exposed to 0,5 M NaCl solutions for 24 days and NaCl 0,1 M during 42 days were compared macroscopically. The nanometric Zr oxide coating was effectively deposited on the anodized alloy layer, showing higher concentrations upon and around intermetallic particles. Surface properties of the anodized layer were modified by the nanometric Zr oxide, resulting in a hydrophobic surface. After treatment with hexafluorozirconic acid with concentration 1% and pH 3,5 the samples showed corrosion resistance comparable to hydrothermally sealed and even more lasting. Therefore, the nanometric Zr oxide layer deposited over the AA7075-T6 alloy anodized in tartaric-sulfuric acid consists an alternative of post-treatment of higher corrosion resistance for longer immersion time in relation to hydrothermal sealing.

Atualmente o ramo industrial tem voltado grande parte de suas atenções para situações ambientais. Um dos grandes problemas mundiais encontra-se no uso de cromo hexavalente, prejudicial à saúde humana, além de contaminar leitos e rios por ser solúvel em água e a fosfatização que é responsável pela eutrofização das águas. Novos processos sustentáveis têm sido estudados para reduzir os impactos ambientais causados por esses tratamentos, dentre os quais podemos citar os revestimentos chamados de nanocerâmicos, por formarem camadas nanoestruturadas de óxido de zircônio na superfície do substrato. Vários parâmetros influenciam na formação da camada (substrato, pH, concentração, tempo). O trabalho teve como objetivo o estudo da influência dos parâmetros no desempenho contra a corrosão do revestimento formado por camadas de conversão obtidas a base de ácido hexafluorzircônio em aço galvanizado. O comportamento eletroquímico foi analisado através dos ensaios de potencial de circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização potenciodinâmica. Também foram realizados ensaios de avaliação anticorrosiva com adição de um revestimento final (tinta comercial) sobre a camada de conversão para avaliar o comportamento como revestimento. A partir dos ensaios realizados chega-se a parâmetros que foram considerados ideais e com melhor desempenho. Com isso obtém-se um pré-tratamento capaz de fazer frente a processos convencionais de cromatização e fosfatização. Currently, the industrial sector has turned much of their attention to environmental situations. One of the great global problems is the use of hexavalent chromium, harmful to human health and pollute rivers and beds being soluble in water and phosphate which is responsible for water eutrophication. New sustainable processes have been studied to reduce the environmental impacts caused by these treatments, among which we can mention the nanoceramic coatings called for forming nanostructured layers of zirconium oxide on the substrate surface. Several parameters influence the layer formation (substrate, pH, concentration, time). The work aims to study the influence of parameters on the performance against corrosion coating formed by conversion layers obtained acid based hexafluorzirconic on galvanized steel. The electrochemical behavior was analyzed through the trials of open circuit potential data, electrochemical impedance spectroscopy and polarization. Also evaluation trials were performed with addition of an anti-corrosive top coat (commercial ink) on the layer of conversion coating painted as to evaluate the corrosion resistance. From the tests to parameters that were considered ideal and best performance. Thus is obtained a pretreatment able to cope with the conventional processes chromate and phosphate.

Revestimentos de zinco são utilizados, há muito tempo, como revestimentos protetores e decorativos para peças metálicas. A escolha do zinco se deve ao baixo custo do mesmo. No entanto, aplicações industriais têm exigido revestimentos à base de zinco com melhor desempenho com relação à resistência à corrosão e à resistência ao desgaste. Nesse sentido, ligas de zinco, bem como, revestimentos compósitos de zinco têm sido desenvolvidos, visando, por exemplo, a substituição de revestimentos de cádmio na indústria aeronáutica. Os revestimentos compósitos de zinco podem ser geralmente obtidos em banhos de zinco contendo partículas de argilo-minerais. Com base nisso, neste trabalho foi estudado o efeito da incorporação de partículas cerâmicas à matriz metálica de zinco. Partículas de talco e de bentonita foram utilizadas considerando o baixo custo e o caráter lubrificante das mesmas. Os revestimentos obtidos foram caracterizados por espectroscopia de impedância eletroquímica, ensaios de polarização potenciostática, ensaios acelerados de corrosão, ensaio de desgaste do tipo pino-disco, interferometria ótica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o comportamento eletroquímico do revestimento de zinco não é prejudicado pela incorporação de partículas. Além disso, a presença de partículas promove a redução da rugosidade do revestimento e atribui um caráter lubrificante ao revestimento ainda que reduções importantes do coeficiente de atrito não sejam observadas. Zinc coatings have been used for long time as a protection coatings and decorative to metals parts. Zinc was chosen due to a low cost. However, industry applications have been requiring Zinc coatings, which have a better efficience at corrosion resistance and wear resistance. Zinc alloys and composites coatings of Zinc have been developed to replace cadmium coatings in aircraft industry, for example. Zinc composite coatings can be obtained in electrolytes that contain zinc plus ceramic particles. Because of that, the present work aim studying the ceramic particles, talc or bentonite, on their incorporation into metal matrix. Talc and bentonite particles were used due to their low cost and lubricant feature. The coatings obtained were evaluated by electrochemical impedance spectroscopy, potentiostatic polarization, salt spray, pin and disc wear, optical interferometry and scanning electron microscopy. The results showed that the features of the electrochemical zinc coating are not affected by the particles presence. Moreover, the particles presence promote the coating roughness decrease and gives to the coating a lubricant character although a decrease the friction coefficient had not been observed.